DE4420999A1 - Hohlbohrwerkzeug mit auswechselbarem Zentrierbohrer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hohlbohrwerkzeug mit einem rohrförmigen Trägerkörper und einem auswechselbaren Zentrierbohrer, wobei der Trägerkörper an einem ersten Endbe­ reich wenigstens zwei, die Wandstärke des Trägerkörpers radial überragende Schneid­ segmente und an einem zweiten Endbereich ein Einsteckende aufweist und wobei der Zentrierbohrer drehfest gegenüber dem Trägerkörper angeordnet ist sowie von einer zumindest mit der Innenkontur des Trägerkörpers zusammenwirkenden Zentrierscheibe gehaltert ist.

Ein Hohlbohrwerkzeug der genannten Art ist aus dem DE-GM 83 35 453 bekannt. Der Schaft des Zentrierbohrers ist als Sechskant-Profil ausgebildet und findet Aufnahme in einer entsprechend ausgebildeten Aufnahmebohrung am zweiten Endbereich des rohr­ förmigen Trägerkörpers, so daß eine drehschlüssige Verbindung des Zentrierbohrers gegenüber dem rohrförmigen Trägerkörper gewährleistet ist.

Die Halterung des Zentrierbohrers in dem rohrförmigen Trägerkörper erfolgt über eine elastische Zentrierscheibe, deren Durchmesser im entspannten Zustand größer ist als der Innendurchmesser des Trägerkörpers. Die Zentrierscheibe läßt sich vom ersten Endbereich her unter elastischer Verformung in das Innere des Trägerkörpers schieben und stützt sich radial an der Innenwandung des Trägerkörpers ab.

Die bekannte Anordnung eines Zentrierbohrers ist bei Hohlbohrwerkzeugen von großer Länge mit erheblichen Nachteilen verbunden, da für die Drehmitnahme des Zentrierboh­ rers eine formschlüssige Verbindung im zweiten Endbereich des Trägerkörpers vorhan­ den sein muß. Es müßten Zentrierbohrer von großer Gesamtlänge verwendet werden, was zum einen unwirtschaftlich ist und zum andern zu einer ungenügenden Zentrierung aufgrund eines Nachgebens der elastischen Zentrierscheibe führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaftlich herstellbares Hohlbohr­ werkzeug mit auswechselbarem Zentrierbohrer zu schaffen, wobei unabhängig von der Länge ausreichende Zentriereigenschaften gegeben sind.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Zentrierbohrer drehfest mit der Zentrierscheibe verbunden ist und die Zentrierscheibe zur drehfesten Verbindung mit dem Trägerkörper wenigstens die Innenkontur derselben zwischen den Schneidelemen­ ten radial überragt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist der Zentrierbohrer in einer zentral angeord­ neten Aufnahmebohrung axial- und drehfest geordnet. Der Durchmesser der Zentrier­ scheibe übersteigt den Innendurchmesser des Trägerkörpers. Entsprechende offene Durchtriftsöffnungen am Umfangsbereich der Zentrierscheibe, jeweils im Bereich der Schneidsegmente, ermöglichen ein Aufsetzen der Zentrierscheibe auf den ersten, stirn­ seitigen Endbereich des Trägerkörpers. Beim Verdrehen des Hohlbohrwerkzeuges schlägt die Zentrierscheibe an den Schneidsegmenten an und die Zentrierscheibe ver­ dreht sich zusammen mit dem Hohlbohrwerkzeug in Umfangsrichtung.

Der Zentrierbohrer wird zusammen mit der Zentrierscheibe vom Trägerkörper wieder abgenommen, sobald sich die Schneidsegmente des Hohlbohrwerkzeuges in die Ober­ fläche des zu bearbeitenden Untergrundes gegraben haben. Die nachfolgende Erzeu­ gung des Bohrloches erfolgt durch den Trägerkörper mit seinen Schneidsegmenten.

Die Zentrierscheibe überragt radial zweckmäßigerweise die Außenkontur des Träger­ körpers und weist entsprechend der Anordnung der Schneidsegmente Durchtrittsöff­ nungen auf, deren kleinster lichter Querschnitt wenigstens dem Querschnitt der axialen Projektion der Schneidsegmente entspricht. Auf diese Weise wird ein einfaches Aufset­ zen der Zentrierscheibe auf den ersten, stirnseitigen Endbereich des Trägerkörpers und ein allseitiges Umgreifen der einzelnen Schneidsegmente von der Zentrierscheibe erreicht.

Die Erstreckung der Durchtriftsöffnungen in Umfangsrichtung der Zentrierscheibe ist zweckmäßigerweise größer als die Erstreckung der Schneidsegmente in Umfangsrich­ tung des Trägerkörpers. Diese in Umfangsrichtung größer ausgebildeten Durchtrittsöff­ nungen erlauben auch ein Aufsetzen der Zentrierscheibe auf einen Trägerkörper, des­ sen Schneidsegmente nicht in gleichen Winkelabständen auf dem Trägerkörper ange­ ordnet sind.

Eine weitere Möglichkeit, die Zentrierscheibe axial fest an dem Trägerkörper anzuord­ nen, besteht darin, die Zentrierscheibe durch Hintergreifen der Schneidsegmente an dem Trägerkörper festzulegen. Die Zentrierscheibe weist dabei vorteilhafterweise eine erste Ebene und eine zweite Ebene aufweist, die in Längsrichtung des Trägerkörpers axial zueinander versetzt angeordnet sind, wobei die erste Ebene einen größeren Ab­ stand vom zweiten Endbereich des Trägerkörpers aufweist als die zweite Ebene und daß die Durchtrittsöffnungen im Bereich beider Ebenen angeordnet sind, wobei jene Teile der Durchtrittsöffnungen im Bereich der zweiten Ebene eine lichte Weite in radialer Richtung aufweisen, die kleiner ist, als die radiale Erstreckung der Schneidsegmente. Jene Bereiche der Durchtrittsöffnungen, in der ersten Ebene besitzen Querschnitte, die im wesentlichen den Querschnitten der axialen Projektionen der Schneidsegmente ent­ sprechen.

Die von der ersten Ebene in Längsrichtung des Trägerkörpers gemessene Wandstärke der Zentrierscheibe ist zumindest im Bereich der stirnseitigen Projektion des rohrförmi­ gen Trägerkörpers geringer als der Abstand der zweiten Ebene von der ersten Ebene. Beim Aufsetzen der Zentrierscheibe auf den rohrförmigen Trägerkörper überragen die Schneidsegmente wenigstens teilweise die erste Ebene der Zentrierscheibe. Beim Ver­ drehen der Zentrierscheibe gegenüber dem rohrförmigen Trägerkörper gelangt der Be­ reich der zweiten Ebene hinter die, die zweite Ebene überragenden Schneidsegmente an der Innenseite und/oder Außenseite des rohrförmigen Trägerkörpers. Die Zentrier­ scheibe ist auf diese Weise gegenüber dem rohrförmigen Trägerkörper axial festgelegt.

Eine weitere Möglichkeit der axialen Fixierung der Zentrierscheibe gegenüber dem Trä­ gerkörper besteht darin, daß die Zentrierscheibe vorzugsweise mit wenigstens einem in radialer Richtung wirkenden Federelement zusammenwirkt. Dieses Federelement ist an jener Stirnseite der Zentrierscheibe angeordnet, die zum Innern des Trägerkörpers ge­ wandt ist. Die in radialer Richtung wirkende Federkraft des Federelementes bewirkt ein reibschlüssiges Anliegen des Federelementes an der inneren Oberfläche des Träger­ körpers.

Damit die Zentrierscheibe zusammen mit den in radialer Richtung wirkenden Federele­ menten gut mit dem Trägerkörper in Verbindung gebracht werden kann, ragt das Feder­ element zweckmäßigerweise von jener Stirnseite der Zentrierscheibe ab, die dem zweiten Endbereich des Trägerkörpers zugewandt ist. Das Federelement läßt sich somit gut fassen, in radialer Richtung zusammendrücken und dem Innern des Trägerkörpers zuführen. Nachdem das Federelement die Innenwandung des Trägerkörpers berührt hat, kann die Zentrierscheibe zusammen mit dem Federelement gegenüber den Schneidsegmenten ausgerichtet und entsprechend positioniert werden.

Aus wirtschaftlichen Gründen ist das Federelement ein elastischer, im wesentlichen U-förmig ausgebildeter Bügel.

Durch die bevorzugte Herstellung des Federelementes aus Federstahl kann ein leichtes Federelement geschaffen werden, dessen Federrate über einen langen Zeitraum kon­ stant bleibt.

Durch die Anordnung von Durchtrittsbohrungen an der Zentrierscheibe kann die Absau­ gung von Bohrklein bzw. Bohrstaub gewährleistet werden, sofern das Hohlbohrwerkzeug mit einem entsprechenden Absaugkanal ausgerüstet ist.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die mehrere Ausführungsbeispiele zeigen, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Hohlbohrwerkzeug entlang des Schnittes I-I in Fig. 2, teilweise geschnitten;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Hohlbohrwerkzeug gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte, ausschnittsweise Darstellung einer Draufsicht auf ein weiteres erfindungsgemäßes Hohlbohrwerkzeug;

Fig. 4 eine vergrößerte, ausschnittsweise Darstellung einer Draufsicht auf ein weiteres erfindungsgemäßes Hohlbohrwerkzeug;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV des Hohlbohrwerkzeuges gemäß Fig. 4.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Hohlbohrwerkzeug besitzt einen rohrförmigen Trä­ gerkörper 1, der an einem ersten Endbereich 1a drei, die Wandstärke des Trägerkörpers 1 radial überragende Schneidsegmente 5 aufweist. An einem zweiten Endbereich 1b besitzt der Trägerkörper 1 ein Einsteckende 3. Im ersten Endbereich 1a des Trägerkör­ pers 1 sitzt eine Zentrierscheibe 2, deren Außendurchmesser größer ist, als der Außen­ durchmesser des Trägerkörpers 1. Im Bereich der Schneidsegmente 5 besitzt die Zentrierscheibe 2 Durchtrittsöffnungen 2a, die im wesentlichen dem Querschnitt der axia­ len Projektion der Schneidsegmente 5 entsprechen.

Die Dicke D der Zentrierscheibe 2 ist geringer als die Höhe H der Schneidsegmente 5. Daher überragen die Schneidsegmente 5 die Zentrierscheibe 2. Im zentralen Bereich besitzt die Zentrierscheibe 2 eine Aufnahmebohrung 7a, die der Aufnahme des Werk­ zeugschaftes 4a eines Zentrierbohrers 4 dient. In einer radial angeordneten Gewinde­ bohrung in einem zylindrischen Ansatz 7 der Zentrierscheibe 2 sitzt eine Klemmschraube 8, die radial gegen den Werkzeugschaft 4a des Zentrierbohrers 4 drückt und diesen somit in der Aufnahmebohrung 7a dreh- und axialfest hält. Die Spitze des Zentrierboh­ rers 4 überragt die freie Stirnseite 5a der Schneidelemente 5 in Längsrichtung des Trä­ gerkörpers 1.

An dem zylindrischen Ansatz 7 der Zentrierscheibe 2, der in das Innere des rohrförmigen Trägerkörpers 1 ragt, schließt sich ein radial elastisches Federelement 6 an, das im we­ sentlichen U-förmig ausgebildet ist und axial fest mit dem zylindrischen Ansatz 7 in Ver­ bindung steht. Die Verbindung zwischen der Zentrierscheibe 2 und dem Federelement 6 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine unlösbare Nietverbindung 9.

Die Endbereiche 6a, 6b des radial elastischen Federelementes 6 drücken gegen die In­ nenwandung des Trägerkörpers 1 und erzeugen eine reibschlüssige Verbindung. Die mit dem Federelement 6 in Verbindung stehende Zentrierscheibe 2 wird auf diese Weise axial fest am ersten Endbereich 1a des rohrförmigen Trägerkörpers 1 gehalten. Das Federelement 6 ist streifenförmig ausgebildet. Nicht dargestelltes Bohrklein, welches bei einer Erzeugung einer Zentrierbohrung entsteht, kann durch Durchgangsbohrungen 10 der Zentrierscheibe 2 in das Innere des Trägerkörpers 1 gesaugt und von dort über einen Absaugkanal 3a über ein nicht gezeigtes Bohr- und/oder Meißelgerät einer nicht dargestellten Absaugeinrichtung zugeführt werden.

Das in der Fig. 3 ausschnittsweise dargestellte Hohlbohrwerkzeug besteht ebenfalls aus einem Trägerkörper 11, an dem wenigstens zwei Schneidsegmente 13 in einem ersten Endbereich angeordnet sind. Die Schneidsegmente 13 überragen den Trägerkörper 11 in radialer Richtung an der Innenseite und an der Außenseite. Der Außendurchmesser einer auf den Trägerkörper 11 aufgesetzten Zentrierscheibe 12 ist größer als der Innen­ durchmesser und kleiner als der Außendurchmesser des rohrförmigen Trägerkörpers 11. Die Zentrierscheibe 12 besitzt am Umfang angeordnete Ausnehmungen 12a, die auf die Schneidsegmente 13 abgestimmt sind. Die Ausnehmungen 12a dienen der dreh­ schlüssigen Verbindung der Zentrierscheibe 12 gegenüber dem Trägerkörper 11. Die Zentrierscheibe 12 ist versehen mit Durchgangsbohrungen 14, die der Absaugung von nicht dargestelltem Bohrklein dienen. Im zentralen Bereich der Zentrierscheibe 12 sitzt ein Zentrierbohrer 15 in einer entsprechend ausgebildeten Aufnahmebohrung 16.

Die Zentrierscheibe 12 kann ebenfalls mit einem nicht gezeigten, radial elastischen Fe­ derelement versehen sein, das eine axiale Festlegung der Zentrierscheibe 12 im ersten Endbereich des Trägerkörpers 11 gewährleistet.

Das in Fig. 4 ausschnittsweise dargestellte Hohlbohrwerkzeug besteht aus einem rohr­ förmigen Trägerkörper 21, mit mehreren Schneidsegmenten 23, auf den eine Zentrier­ scheibe 22 mit Zentrierbohrer 25 im ersten Endbereich aufgesetzt ist. Die Zentrierschei­ be 22 besitzt Durchtrittsöffnungen 22a, deren lichte Weite in radialer Richtung wenig­ stens teilweise der in radialer Richtung gemessenen Breite der Schneidsegmente 23 entspricht. Die Erstreckung der Durchtrittsöffnungen 22a in Umfangsrichtung ist größer als die Erstreckung der Schneidsegmente 23 in Umfangsrichtung.

Wenigstens in einer Umfangsrichtung verringern sich die lichten Weiten der Durchtritts­ öffnungen 22a in radialer Richtung. Die Zentrierscheibe 22 weist zwei Ebenen E1, E2 auf, die in Längsrichtung des Trägerkörpers 21 axial zueinander versetzt angeordnet sind, wobei die erste Ebene El einen größeren Abstand vom zweiten Endbereich des Trägerkörpers 21 aufweist, als die zweite Ebene E2. Die Durchtrittsöffnungen 22a sind im Bereich beider Ebenen E1, E2 angeordnet. Jene Teile der Durchtrittsöffnungen 22a, die im Bereich der zweiten Ebene E2 angeordnet sind, weisen eine lichte Weite in radia­ ler Richtung auf, die kleiner ist als die Breite der Schneidsegmente. Die Zentrierscheibe 22 besitzt eine ringförmige, der axialen Projektion des rohrförmigen Trägerkörpers 21 entsprechende Vertiefung 26 an jener Stirnseite, die der ersten Ebene E1 gegen­ überliegt. Die Wandstärke der Zentrierscheibe 22 im Bereich der Vertiefung 26 ist geringer als der Abstand A zwischen der ersten Ebene E1 und der zweiten Ebene E2. Die zweite Ebene E2 erstreckt sich ausgehend von der dem Zentrum der Zentrierscheibe 22 am nächsten liegenden Innenwandung der Durchtrittsöffnungen 22 in radialer Richtung.

Beim Aufsetzen der Zentrierscheibe 22 auf den rohrförmigen Trägerkörper 21 ragt die Stirnseite des Trägerkörpers in die ringförmige Vertiefung 26 der Zentrierscheibe 22. Die Schneidsegmente 23 durchdringen dabei wenigstens teilweise die Durchtrittsöffnungen 22a und überragen wenigstens teilweise die erste Ebene E1. Durch Verdrehen der Zen­ trierscheibe 22 gegenüber dem rohrförmigen Trägerkörper 21 gelangt jener Bereich der Zentrierscheibe 22 mit der zweiten Ebene E2 hinter die Schneidsegmente 23, so daß die Zentrierscheibe 22 gegenüber dem Trägerkörper 21 axial festgelegt ist.

Die Zentrierscheibe 22 besitzt Durchgangsbohrungen 24, die der Absaugung von nicht dargestelltem Bohrklein dienen.

Claims (8)

1. Hohlbohrwerkzeug mit einem rohrförmigen Trägerkörper (1, 11, 21) und einem auswechselbaren Zentrierbohrer (4, 15, 25), wobei der Trägerkörper (1, 11, 21) an einem ersten Endbereich (1a) wenigstens zwei, die Wandstärke des Trägerkörpers (1, 11, 21) radial überragende Schneidsegmente (5, 13, 23) und an einem zweiten Endbereich (1b) ein Einsteckende (3) aufweist und wobei der Zentrierbohrer (4, 15, 25) drehfest gegenüber dem Trägerkörper (1, 11, 21) angeordnet ist sowie von einer zumindest mit der Innenkontur des Trägerkörpers (1, 11, 21) zu­ sammenwirkenden Zentrierscheibe (2, 12, 22) gehaltert ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zentrierbohrer (4, 15, 25) drehfest mit der Zentrierscheibe (2, 12, 22) verbunden ist und die Zentrierscheibe (2, 12, 22) zur drehfesten Verbin­ dung mit dem Trägerkörper (1, 11, 21) wenigstens die Innenkontur derselben zwi­ schen den Schneidsegmenten (5, 13, 23) radial überragt.

2. Hohlbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Zentrier­ scheibe (2, 22) die Außenkontur des Trägerkörpers (1, 21) radial überragt und entsprechend der Anordnung der Schneidsegmente (5, 23) Durchtrittsöffnungen (2a, 22a) aufweist, deren kleinste lichte Querschnitte wenigstens den Querschnit­ ten der axialen Projektion der Schneidsegmente (5, 23) entspricht.

3. Hohlbohrwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Er­ streckung der Durchtrittsöffnungen (22a) in Umfangsrichtung der Zentrierscheibe (22) größer ist als die Erstreckung der Schneidsegmente (23) in Umfangsrichtung des Trägerkörpers (21).

4. Hohlbohrwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier­ scheibe eine erste Ebene (E1) und eine zweite Ebene (E2) aufweist, die in Längs­ richtung des Trägerkörpers (21) axial zueinander versetzt angeordnet sind, wobei die erste Ebene (E1) einen größeren Abstand vom zweiten Endbereich des Trä­ gerkörpers (21) aufweist, als die zweite Ebene (E2) und daß die Durchtrittsöff­ nungen (22a) im Bereich beider Ebenen (E1, E2) angeordnet sind, wobei jene Teile der Durchtrittsöffnungen (22a) im Bereich der zweiten Ebene (E2) eine lichte Weite in radialer Richtung aufweisen, die kleiner ist, als die radiale Erstreckung der Schneidsegmente (23).

5. Hohlbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierscheibe (2, 12, 22) mit wenigstens einem in radialer Richtung wir­ kenden Federelement (6) zusammenwirkt.

6. Hohlbohrwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder­ element (6) von jener Stirnseite der Zentrierscheibe (2, 12, 22) abragt, die dem zweiten Endbereich des Trägerkörpers (1, 11, 21) zugewandt ist.

7. Hohlbohrwerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (6) ein elastischer, im wesentlichen U-förmig ausgebildeter Bügel ist.

8. Hohlbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (6) aus Federstahl besteht.